python面向对象基础

时间:2023-03-09 00:31:55
python面向对象基础

面向对象基础

1. 简述

  • 编程方式:

    • 面向过程: 根据代码在脚本的堆叠顺序,从上到下依次执行
    • 函数式编程:将相同功能的代码封装到函数中,直接调用即可,减少代码重复性
    • 面向对象:对函数进行分类和封装,将同类的函数放到一个类中,使调用更简单
  • 为嘛要面向对象

    • 应用需求 要的对系统的cpu、内存、硬盘等进行监控,超过阈值则告警
    while True:
    if cpu利用率 > 90%:
    #发送邮件提醒
    连接邮箱服务器
    发送邮件
    关闭连接 if 硬盘使用空间 > 90%:
    #发送邮件提醒
    连接邮箱服务器
    发送邮件
    关闭连接 if 内存占用 > 80%:
    #发送邮件提醒
    连接邮箱服务器
    发送邮件
    关闭连接

    随着python的学习,开始使用函数式编程

    def 发送邮件(内容)
    #发送邮件提醒
    连接邮箱服务器
    发送邮件
    关闭连接 while True:
    if cpu利用率 > 90%:
    发送邮件('CPU报警') if 硬盘使用空间 > 90%:
    发送邮件('硬盘报警') if 内存占用 > 80%:
    发送邮件('内存报警')

    函数式编程增加了代码的可读性和重用性,但是,这仅仅是单台机器的监控,如果我要监控多台呢,可能需要需要这样写:

def 发送邮件(内容)
#发送邮件提醒
连接邮箱服务器
发送邮件
关闭连接 while True:
for host in host-list: #通过遍历host列表来进行监控
if cpu利用率 > 90%:
发送邮件('CPU报警') if 硬盘使用空间 > 90%:
发送邮件('硬盘报警') if 内存占用 > 80%:
发送邮件('内存报警')

这样貌似实现了,但是如果是1000台机器呢,可能当循环到999台的时候,第100台已经出现问题了。造成告警延误。而如果使用面向对象呢?将很好的解决此问题

class host:
def 发送邮件(内容)
#发送邮件提醒
连接邮箱服务器
发送邮件
关闭连接 def judge(self):
while True:
if cpu利用率 > 90%:
发送邮件('CPU报警') if 硬盘使用空间 > 90%:
发送邮件('硬盘报警') if 内存占用 > 80%:
发送邮件('内存报警')

我将每个机器创建为一个对象,对象中有上面判断的方法,这样我就可以多线程的监控

2. 面向对象

  • 类和对象
    类就是一个模板,模板里可以包含多个方法(即函数),方法里实现一些功能,对象则是根据模板创建的实例,通过实例对象可以执行类中的函数

    • 创建类和对象
    #创建类  class+类名
    class foo: #class是关键字,表示类,foo是类的名字
    def f1(self): #类的方法1
    pass
    def f2(self): #类的方法2
    pass #创建对象 对象 = 类名()
    bar = foo() #创建一个bar对象 ,此对象中有类中所有的方法 ,创建对象,类名称后加括号即可 #调用对象的方法 对象.方法名()
    bar.f1()
    bar.f2()
    • 举例:
    #创建类
    class SQL: def create(self,sql):
    print(sql) def modify(self, sql):
    print(sql) def remove(self,sql):
    print(sql) def fetch(self,sql):
    print(sql) #创建对象
    obj1 = SQL()
    obj2 =SQL() #调用对象里的方法
    res1 = obj1.modify('修改')
    res2 = obj2.fetch('查看')
    print('obj1:'res1)
    print('obj2:'res2) 运行结果:
    obj1: 修改
    obj2: 查看
    • 应用场景

      • 面向对象:【创建对象】【通过对象执行方法】,适用于当某一些函数中具有相同参数时,可以使用面向对象的方式,将参数值一次性封装到对象里,函数直接调用即可
      • 函数编程:【执行函数】 各个函数之间是独立且无共用的数据
  • 类中的self是什么鬼
    self是python自动传值的一个形式参数,那个对象调用方法,就会自动执行self,在一个类中,self就是对象本身
    还用上面的例子,如果我需要在执行方法的时候,验证用户名、密码传,验证通过之后才能执行里面的方法,那我需要创建对象之后,进行赋值用户密码

class SQL:

     def modify(self, sql):
print(sql)
print(self.name)
print(self.passwd)
def remove(self,sql):
print(sql)
print(self.name)
print(self.passwd)
def fetch(self,sql):
print(sql)
print(self.name)
print(self.passwd) #创建对象
obj1 = SQL()
obj1.user = 'user'
obj1.passwd = 'passwd'
res1 = obj1.modify('修改')
res2 = obj2.fetch('结果')
print(res1)
print(res2) 输出结果:
修改
user
passwd
结果
user
passwd

我们使用self来定义user和passwd变量,这样user和passwd对整个对象是生效的,所以在每个方法都都可以调用到

  • 类的构造方法

上例发现每次对象调用方法都要进行对user 和password进行赋值。非常麻烦。
python类中使用init自动构造方法,当创建对象的时候自动执行该方法。如下使用init,这样我只需要定义一次即可

class SQL:
def __init__(self,user,password):
self.user = user
self.password = password
def create(self,sql):
print(sql)
print(self.name)
print(self.passwd)
def modify(self, sql):
print(sql)
print(self.name)
print(self.passwd)
def remove(self,sql):
print(sql)
print(self.name)
print(self.passwd)
def fetch(self,sql):
print(sql)
print(self.name)
print(self.passwd)
obj1 = SQL('username','password')
obj1.remove()
obj2 = SQL('username1','password1')
obj2.remove()

3. 面向对象的三大特性

  • 封装

    封装,顾名思义就是将内容封装到某个地方,以后再去调用被封装在某处的内容。所以,在使用面向对象的封装特性时,需要:

    • 将内容封装到某处
    class SQL:
    def __init__(self,name,passwd): #类的构造方法,自动执行
    self.name = name
    self.passwd = passwd
    def create(self,sql): #类的一个方法
    print(sql,self.name,self.passwd) #创建类SQL的obj对象 obj1 = SQL('fuzj','') #自动fuzj和123分别封装到对象obj1的name和asswd属性中
    obj2 = SQL('jie','') #自动jie和311分别封装到对象obj2的name和asswd属性中
    • 从某处调用被封装的内容

      • 方式1 通过对象直接调用

        res = obj1.name  #直接调用obj的user属性
        res2 = obj1.passwd #直接调用obj的passwd属性
        print(res,res2) 输出结果:
        fuzj 12313
      • 方式2 通过self间接调用

        res3 = obj1.create('fasdasda')
        print(res3) 输出结果:
        fasdasda fuzj 12313
      • 多重封装

      类不仅可以将普通字符串封装到类中,还可以将一个对象封装到类中,看下面代码

    #创建类
    class SQL:
    def __init__(self,name,passwd):
    self.name = name
    self.passwd = passwd
    def create(self,sql):
    print(sql) class test:
    def __init__(self,name,obj):
    self.name = name
    self.obj = obj def add(self,arg):
    print(arg) class test2:
    def __init__(self,obj):
    self.obj = obj
    def iner(slef,arg):
    print(arg) #创建对象
    c1 = SQL('fuzj','')
    c2 = test('aaa',c1) #把c1对象封装到c2对象里,c2对象会有c1对象的所有方法
    c3 = test2(c2) #把c2对象封装到c3对象中,c3对象会有c2对象的所有方法,同时也就有了c1对象的所有方法 #调用
    c1.create("c1调用自身create方法")
    c2.obj.create('c2调用c1的create方法')
    c3.obj.add('c3调用c2的add方法')
    c3.obj.obj.create('c3调用c1的create方法') 结果:
    c1调用自身create方法
    c2调用c1的create方法
    c3调用c2的add方法
    c3调用c1的create方法

    可以看出,将a对象封装到b对象中,b对象也就有了a对象的所有方法,
    其关系如图:

    python面向对象基础

    所以c3如果要使用c1的create的方法,需要如下调用
    c3.obj.obj.create()

  • 继承

    类的继承是子类继承父类的所有方法,或者说基类继承派生类的所有方法

    class 父类:
    def 方法1(slef):
    pass
    class 子类(父类):
    pass

    那么子类中就会有父类的方法1
    • 单继承

    一个子类只继承一个父类
    如下:

    class c1:
    def __init__(self):
    self.name = 'c1'
    self.user = 'c1uer' def test(self):
    print("c1_test") def test1(self):
    print("c1_test1") def test3(self):
    self.test() class c2(c1): def __init__(self):
    self.passwd = 'c2' def test(self):
    print("c2_test")
    def test2(self):
    self.test3()
    obj = c2()
    obj.test()
    obj.test1()
    obj.test2() 执行结果:
    c2_test
    c1_test1
    c2_test

    单继承

    继承规则:

    1) 调用子类的某个方法时,如果这个方法在子类中存在,则执行子类的方法,如果子类方法不存在,再去找父类的方法。所以执行obj.test()时,子类中有该方法,就直接执行该方法,不再父类中找,因此返回结果是c2_test;执行obj.test1()时,子类中没有改方法,就找到父类的方法,再执行,因此返回的结果是c1_test1
    2) 子类的方法优先于父类的方法,当父类的方法中有调取其他方法时,会优先查找子类的方法,所以执行c2_test2()时,发现该方法调用的时是test3(),于是开始从自己方法中查找test3(),然后再去找父类中的方法,找到父类的test3()方法,发现该方法调用了test()方法,于是会再次查找test()方法,发现自己有,所以就直接调用自己的test()方法,返回c2_test
    3) 子类继承父类,其实就是将父类中的方法子类中没有的全部挪到子类下

    • 多继承

      • python的子类可以继承多个父类,这是比java、c++等开发语言最大的优势

      单父继承,即没有共同的父类,规则为一条道走到黑

      class 父类1:
      pass
      class 父类2:
      pass
      class 子类(父类1,父类2)
      pass
      那么,子类中就会有父类1,父类2的所有方法
    #c4继承了c2,c3两个父类,c2继承了c1父类,c3和c1中都有test()的方法
    
    class c1:
    def test1(self):
    print("c1_test") def test(self):
    print("c1_test") class c2(c1):
    def test2(self):
    print('c2_test') class c3:
    def test3(self):
    print("c3_test")
    def test(self):
    print("c3_test") class c4(c2,c3):
    def test4(self):
    print('c4_test') obj = c4()
    obj.test()
    obj.test3() 运行结果:
    c1_test
    c3_test 从结果可以看出:obj.test()执行顺序为:
    首先去c4类中查找,如果c4类中没有,则继续去c2类中找,如果c2类中没有,则继续去父类c1类中找,所以test()打印的结果为c1_test
    obj.test3()执行顺序为:
    首先去c4类中查找,如果c4类中没有,则继续去c2类中找,如果c2类中没有,则继续去父类c1类中找,c1没有,则返回继续去另一个c4的父类c3中找,所以test3()打印的结果为c3_test
    ```

    单继承

继承规则:
1)子类中有两个父类,会从左到右依次查找父类的方法
2)子类的父类如果还有继承,优先查找当前父类的父类
3)多继承的每次查找父类仍然遵循单继承的原则

python面向对象基础

同父继承,最上边有继承的是一个父类,情况则不一样了

#c4继承c2和c3两个父类,c2继承c1父类,c3继承c0父类,c0和c1继承c父类
class c:
def test(self):
print("c_test") class c0(c):
def test(self):
print("c0_test") class c1(c):
def test1(self):
print("c1_test") class c2(c1):
def test2(self):
print('c2_test') class c3(c0):
def test3(self):
print("c3_test") class c4(c2,c3):
def test4(self):
print('c4_test') obj = c4()
obj.test() 运行结果:
c0_test

同父继承



查找顺序为:
1.查找c4中是否有test()方法,如果没有则查找c2中,c2中没有则查找c1中,c1中没有,不会继续查找父类了,会反回来查找c3类,c3类没有则找c0类,最后返回结果

python面向对象基础

该规则同样适用下面情况
python面向对象基础

  • 多态:

    Pyhon不支持多态并且也用不到多态,多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中,而Python崇尚“鸭子类型”

多态中python和其他编程语言最大的区别是传参问题。python的函数传参,参数可以是列表,字典,字符串,数字等,而java、c++等语言传递参数时,参数需要指定类型,一旦参数类型被指定,就只能处理此中类型的数据

    •  举例: 

      python:
      
      ```
      def func(arg):
      pass arg 可以是字符串、数字、列表、字典等 ``` java或c++ ```
      def func(int,arg)
      pass arg 只能处理int类型的数据
      def func(str,arg)
      pass
      arg只能处理字符串类型的数据,如果数据类型不符合的话。直接报错 ```

      伪代码

    • java如何支持多态

      class A:
      pass
      class B(A):
      pass
      class C(A)
      pass def func(B,arg):
      pass
      此时arg指定类型为B,那么只能为B的对象类型
      def func(A,arg)
      pass
      此时指定arg类型为A类型,而B和C都继承A,所以ABC类型都可以使用了 所以类似java的编程语言,都是利用类的继承关系来实现多态

      伪代码